The extreme physical properties of neutron stars make them efficient emitters at all wavelengths of the electromagnetic spectrum and, traditionally, they have been extensively studied at radio wavelengths. The neutron stars with the highest estimated magnetic fields (so-called "magnetars") have remarkably different characteristics from the rest of the population: they emit no persistent radio emission but show large amounts of high-energy radiation that is thought to be powered by their large magnetic fields. For this thesis we have studied the X-ray emission properties of various types of young neutron stars, discovering unusual characteristics, constraining long-term behaviour and finding associated nebulae. We have observed the neutron stars PSR B0154+61 and PSR J1119-6127, which have high magnetic fields but otherwise emit normal radio emission. For the latter, unusual thermal X-ray emission was discovered that points to the possible effects of a magnetic field on the surface. Also, this source now represents the youngest neutron star from which thermal emission from the surface has been detected. However, we find no evidence for clear magnetar-like characteristics in these sources. The reason for this discrepancy, as yet unclear and a matter of debate, poses a great challenge to our understanding of the evolution of neutron stars and their emission mechanisms. We have also studied the long-term properties of the "anomalous X-ray pulsar" 4U 0142+61, thought to be a magnetar. We find that changes are present in almost all of its emission characteristics over the last 7 years. The observed changes agree with the general predictions made by the magnetar model of such sources. However, the details of these changes suggest that further work is still needed on the expected emission from these objects. In addition, neutron stars are seen to power extended structures, called pulsar wind nebulae (PWNe), which can radiate large amounts of high-energy emission. He / Les propriétés extrêmes des étoiles à neutrons font de ces objets compacts des émetteurs efficaces dans toutes les longueurs d'ondes du spectre électromagnétique. Cependant, elles ont historiquement été étudiées principalement dans les ondes radios. Les étoiles à neutrons ayant un fort champ magnétique (appelées "magnétars") ont des caractéristiques remarquablement différentes du reste de la population: elles n'émettent pas d'ondes radios mais elles présentent de grandes quantités de radiations à haute énergie causées par le champ magnétique. Pour ce projet, nous avons étudié les propriétés des rayons X provenant de différents types de jeunes étoiles à neutrons, découvert des caractéristiques inattendues, contraint le comportement à long terme et enfin trouvé des nébuleuses associés aux étoiles à neutrons. Tout d'abord, nous avons observé les étoiles à neutrons PSR B0154+61 et PSR J1119-6127. Ces deux objets ont un fort champ magnétique mais ils émettent cependant des ondes radios normales. Pour la seconde, des émissions de rayons X thermiques ont également été découvertes, ce qui suggère les possibles effets du champ magnétique sur la surface. Aussi, cette source est maintenant la plus jeune étoile à neutrons émettant une radiation thermique depuis sa surface. Il n'y a cependant aucune preuve permettant d'associer ces sources aux caractéristiques des magnétars. La raison de cette différence, toujours incomprise et sujette à de nombreux débats, pose un énorme défi à notre compréhension de l'évolution des étoiles à neutrons et de leurs mécanismes d'émission. Ensuite, nous avons également étudié les propriétés à long terme du "pulsar anormal à Rayons X" 4U 0142+61, que l'on pense être un magnétar. Nous trouvons des changements de presque toutes ces caractéristiques d'émission sur les 7 dernières années. Les variations observées sont en accord avec les prédictions suggérées par$
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMM.18813 |
| Date | January 2008 |
| Creators | Gonzalez, Marjorie |
| Contributors | Victoria Kaspi (Internal/Supervisor) |
| Publisher | McGill University |
| Source Sets | Library and Archives Canada ETDs Repository / Centre d'archives des thèses électroniques de Bibliothèque et Archives Canada |
| Language | English |
| Detected Language | French |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation |
| Format | application/pdf |
| Coverage | Doctor of Philosophy (Department of Physics) |
| Rights | All items in eScholarship@McGill are protected by copyright with all rights reserved unless otherwise indicated. |
| Relation | Electronically-submitted theses. |
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